揭秘!广湛高铁这样穿越湛江湾
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在施工现场可以看到,为了防止缺氧和失火,创造更好的施工条件,施工方每隔几十米就安装了鼓风机和微型消防站,灭火器、警铃、隔热服等消防器材一应俱全。
为什么采用独头掘进?
“隧道穿海穿城,为工程的设计和施工增加了不少难度。”施工方负责人常勇介绍道。
然而,湛江湾海底隧道工程具有开挖断面大、地质条件差、废弃泥浆多、易结泥饼等特点,加之建设标准高、关键技术多,国内外可供参考经验少,采用独头掘进的形式修建海底隧道也并非易事。
掘进+拼装,技术难点多
“永兴号”盾构机
直径14.33米,分为刀盘、盾体和后配套三部分,总长147米,总重3600吨,盾构隧道线路平面最小曲线半径3000米,较大纵坡度13.18‰,总装机功率7800千瓦,设计达到较佳配置,以提高掘进效率。
2020年10月29日
完成进口段共计115幅地下连续墙施工,为盾构机始发提供围护保证。
2021年5月8日
“永兴号”盾构机在广东江门下线。
2021年5月27日
盾构机首件吊装下井。
2021年6月17日
盾构刀盘完成组装并吊装下井。
2021年6月28日
盾构机始发仪式圆满完成。
难点01:掘进距离长、开挖直径大、覆土(水)深
盾构隧道设计为单洞双线,设计时速250km/h,盾构区间开挖直径14.33m,较大水深20.8m,区间较大埋深38m。
刀盘,是盾构机最重要的部件。
“永兴号”盾构机直径14.33米,刀盘设计有6个主辅臂,采用常压刀盘,共计安装刀具227把,用了比一般盾构机更大的45%刀盘开口率,可以保证在粉质黏土地层高效掘进。
同时针对盾构机刀盘易结泥饼的施工难点,优化加强了中心冲刷系统,防止刀盘中心区域及开挖舱底部渣土堆积。
针对长距离黏)土层掘进的特点,该盾构机独创搅拌器加立式滚筒破碎机设计,避免黏土结块堵塞排浆口,也可破碎铁锰结核,降低滞排风险。
由于工作系统庞大繁杂,“永兴号”盾构机配置4节后配套拖车及连接桥,以容纳供变电、液压动力、物料供应、气压平衡控制、冷却水循环、同步注浆、物料供应和中央控制等系统。
难点02:地质条件复杂、废弃泥浆多,易结泥饼
盾构隧道长距离穿越第四系全新统粉质黏土,更新统粉质黏土、黏土、中砂、粗砂地层。大范围分部厚层软土,工程地质条件复杂;长距离穿越全断面粉质黏土,刀盘极易结泥饼,废弃泥浆量大,泥浆处理难度大。
盾构机掘进的过程中,如何处理开挖的土料泥浆?
对此,施工方别出心裁,将盾构机泥浆管道延伸至盾构机后部,与地面泥浆处理系统相连,将掘进后的携渣泥浆输送至地面泥水分离设备,并将分离调整后的新鲜泥浆输送至盾构机,满足盾构掘进和环流出渣作业。
“简单来说,就是以泥浆作为运输渣土的介质,泥浆携带渣土输送到地面的泥水处理设备进行处理,经分离后的泥浆大部分又能重新输送到盾构机,循环使用,以‘零污染’为目标,确保‘零浪费’‘零返工’。”盾构经理王浩介绍道。
隧道盾构不会影响海洋生态
湛江湾作为粤西和环北部湾地较大的天然深水良港,数十万吨巨型货轮常常穿梭于海湾内外。此外这里生态资源丰富,白海豚等珍稀海洋保护动物经常在此游弋。
湛江湾建设海底隧道,对海湾生态环境有无负面影响?
对此,项目施工方回应:
“如果实行架桥方案,则需要在海里打桩立墩,或许会影响航运。而我们是在海底下穿隧道,使用盾构隧道不影响海洋生态。”
为了避免对海洋生态环境的破坏及对航道通行的影响,施工方采用泥水平衡盾构方式进行施工,即在海床下盾构隧道。保持海床表面不受扰动,对海底表层沉积物并不产生影响。
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